[發(fā)明專利]一種硅控整流器結(jié)構(gòu)及其制造方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810948203.1 | 申請日： | 2018-08-20 |
| 公開（公告）號： | CN109065534A | 公開（公告）日： | 2018-12-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 朱天志 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海華力微電子有限公司 |
| 主分類號： | H01L27/02 | 分類號： | H01L27/02 |
| 代理公司： | 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100 | 代理人： | 徐偉 |
| 地址： | 201203 上海市浦*** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 硅控整流器結(jié)構(gòu) 陰極 淺溝槽隔離 制造 襯底 柵控二極管 觸發(fā)電壓 維持電壓 陽極 浮接 源區(qū) | ||
1.一種硅控整流器結(jié)構(gòu)，包括：
襯底(100)；
位于所述襯底(100)中的N型阱(210)和P型阱(220)，所述N型阱(210)鄰接所述P型阱(220)；
所述N型阱(210)內(nèi)設(shè)有連接至陽極的N型重?fù)诫s區(qū)(410)和P型重?fù)诫s區(qū)(422)，所述N型重?fù)诫s區(qū)(410)橫跨所述N型阱(210)與所述P型阱(220)，所述N型阱(210)內(nèi)還設(shè)有浮接的保護(hù)環(huán)(416)，所述保護(hù)環(huán)(416)位于所述N型重?fù)诫s區(qū)(410)與所述P型重?fù)诫s區(qū)(422)之間，所述保護(hù)環(huán)(416)與所述N型重?fù)诫s區(qū)(410)通過淺溝槽隔離間隔，所述保護(hù)環(huán)(416)與所述P型重?fù)诫s區(qū)(422)之間為預(yù)定寬度的有源區(qū)；
所述P型阱(220)內(nèi)設(shè)有連接至陰極的N型重?fù)诫s區(qū)(414)和P型重?fù)诫s區(qū)(424)，所述N型重?fù)诫s區(qū)(414)與所述P型重?fù)诫s區(qū)(424)之間通過淺溝槽隔離間隔，所述N型重?fù)诫s區(qū)(414)與所述N型重?fù)诫s區(qū)(410)之間具有連接至所述陰極的柵控二極管。
2.如權(quán)利要求1所述的硅控整流器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述保護(hù)環(huán)(416)為N型重?fù)诫s區(qū)。
3.如權(quán)利要求2所述的硅控整流器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述保護(hù)環(huán)(416)的重?fù)诫s離子濃度范圍為1e14cm-2～1e16cm-2。
4.如權(quán)利要求1所述的硅控整流器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述保護(hù)環(huán)(416)的寬度為0.1-10um。
5.如權(quán)利要求1所述的硅控整流器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述有源區(qū)的所述預(yù)定寬度為0.2-10um。
6.如權(quán)利要求1所述的硅控整流器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述P型阱(220)中還設(shè)有P型摻雜的ESD重?fù)诫s區(qū)(500)，所述ESD重?fù)诫s區(qū)(500)位于所述N型重?fù)诫s區(qū)(410)下方的所述P型阱(220)中，且與所述N型阱(210)鄰接。
7.一種硅控整流器結(jié)構(gòu)的制造方法，包括：
提供襯底(100)；
在所述襯底(100)中形成N型阱(210)和P型阱(220)，所述N型阱(210)鄰接所述P型阱(220)；
在所述N型阱(210)鄰接所述P型阱(220)處形成橫跨所述N型阱(210)與所述P型阱(220)的N型重?fù)诫s區(qū)(410)；
在所述N型阱(210)中形成P型重?fù)诫s區(qū)(422)；
在所述N型重?fù)诫s區(qū)(410)與所述P型重?fù)诫s區(qū)(422)之間形成保護(hù)環(huán)(416)；
在所述P型阱(220)中形成N型重?fù)诫s區(qū)(414)和P型重?fù)诫s區(qū)(424)；
在所述保護(hù)環(huán)(416)與所述N型重?fù)诫s區(qū)(410)之間形成淺溝槽隔離，所述保護(hù)環(huán)(416)與所述P型重?fù)诫s區(qū)(422)之間為預(yù)定寬度的有源區(qū)；
在所述N型重?fù)诫s區(qū)(414)和P型重?fù)诫s區(qū)(424)之間形成淺溝槽隔離；
在所述N型重?fù)诫s區(qū)(414)與所述N型重?fù)诫s區(qū)(410)之間形成柵控二極管；
將所述N型重?fù)诫s區(qū)(410)、所述P型重?fù)诫s區(qū)(422)連接至陽極，將所述N型重?fù)诫s區(qū)(414)、所述P型重?fù)诫s區(qū)(424)、所述柵控二極管的柵極(430)連接至陰極。
8.如權(quán)利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述形成保護(hù)環(huán)(416)的步驟進(jìn)一步包括：在所述N型重?fù)诫s區(qū)(410)與所述P型重?fù)诫s區(qū)(422)之間進(jìn)行N型離子重?fù)诫s，所述N型離子重?fù)诫s的濃度范圍為1e14cm-2～1e16cm-2。
9.如權(quán)利要求7所述的制造方法，其特征在于，還包括：
在所述N型阱(210)中與所述P型阱(220)鄰接的另一側(cè)形成與所述P型重?fù)诫s區(qū)(422)鄰接的淺溝槽隔離；
在所述P型阱(220)中與所述N型阱(210)鄰接的另一側(cè)形成與所述P型重?fù)诫s區(qū)(424)鄰接的淺溝槽隔離。
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H01L 半導(dǎo)體器件；其他類目中不包括的電固體器件
H01L27-00 由在一個(gè)共用襯底內(nèi)或其上形成的多個(gè)半導(dǎo)體或其他固態(tài)組件組成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共絕緣襯底上形成的無源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有專門適用于整流、振蕩、放大或切換的半導(dǎo)體組件并且至少有一個(gè)電位躍變勢壘或者表面勢壘的；包括至少有一個(gè)躍變勢壘或者表面勢壘的無源集成電路單元的
H01L27-14 . 包括有對紅外輻射、光、較短波長的電磁輻射或者微粒子輻射并且專門適用于把這樣的輻射能轉(zhuǎn)換為電能的，或適用于通過這樣的輻射控制電能的半導(dǎo)體組件的
H01L27-15 .包括專門適用于光發(fā)射并且包括至少有一個(gè)電位躍變勢壘或者表面勢壘的半導(dǎo)體組件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料結(jié)點(diǎn)的熱電元件的；包括有熱磁組件的
